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濕地生態修復方法范文1
【關鍵詞】水體污染生物修復生態塘人工濕地
水是生態環境中最活躍、最重要的因素，構成生態循環的基礎。人類生活生產活動改變了天然水體的物理、化學或生物學的組成性質，其直接結果是造成水體污染和淡水資源短缺。污水也將成為淡水資源之一通過生物修復技術使污水得以有效凈化并最終成為一種十分重要的再生資源。
1水體污染的概念和類型
1.1 水體污染的概念
水體污染是指某種物質進入水體，而導致水體的化學、物理、生物或者放射性等方面特性的改變，從而影響水體的有效利用，危害人體健康破壞生態環境，造成水質惡化的現象。水環境中的污染物常見的有四種，持久性污染物、非持久性污染物、酸和堿、熱。
1.2 水體污染的類型
水中的污染物種類大致分為固體污染物、需氧污染物、營養性污染物、酸堿污染物、有毒污染物、油類污染物、生物污染物、感官性污染物、熱污染等。
2生物修復技術在水體污染方向應用
生物修復又稱生物改良，是它利用生物對環境污染物的吸收、代謝及降解等功能，對環境中污染物的降解起催化作用，加速去除環境中的污染物。這項技術正被用于清除土壤、地下水、廢水、污泥、工業塑料和氣體中的污染物。生物修復與傳統的物理化學方法相比，具有經濟；環保；修復時間短；操作方便等方面的特點。
3.水體修復的主要處理方法
水體修復技術包括以微生物為處理功能核心的生物處理技術、具有復合生態系統的生態塘處理技術、以植物和微生物為主要處理功能體的濕地處理技術、土壤處理技術和河湖等自然凈化能力的處理等。
3.1生物處理技術
生物處理技術包括好氧處理、厭氧處理、厭氧—好氧組合處理。其主要原理是人工馴化、培養適合于降解某種污染物的微生物，通過控制室和微生物生長的環境以穩定和加速污染物的降解。生物處理技術起步較早，現在已有很多成熟的工藝，比如SBR、氧化溝等。
3.2生態塘處理法
生態塘是以太陽能為初始能源，通過在塘中種植水生作物，進行水產和水禽養殖，形成人工生態系統。在太陽能的推動下，通過生態塘中多條食物鏈的物質遷移、轉化和能量的逐級傳遞、轉化，將進入塘中污水中的有機污染物進行降解和轉化。最后不僅去除了污染物，而且以水生作物、水產的形式作為資源回收，實現了污水處理資源化。
人工生態系統利用種植水生植物、養魚等形成多條食物鏈。其中不僅有分解者生物、生產者生物，還有消費者生物，三者分工協作，構成縱橫交錯的食物網生態系統。若在各營養級之間保持適宜的數量比和能量比，就可建立良好的生態平衡系統。污水進入這種生態塘中，其中的有機污染物不僅被細菌和真菌降解凈化，而其降解的最終產物，一些無機化合物作為碳源、氮源和磷源，實現并從低營養級到高營養級逐級遷移轉化，最后轉變成水生作物，從而獲得可觀的經濟效益。
3.3人工濕地處理技術
人工濕地是近年來迅速發展的水體生物—生態修復技術，可處理多種工業廢水。人工濕地的原理是利用自然生態系統中物理、化學和生物的三重共同作用來實現對污水的凈化。這種濕地系統是在一定長寬比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合組成填料床，污染水可以在床體的填料縫隙中曲折地流動，或在床體表面流動。在床體的表面種植具有處理性能好、成活率高的水生植物（如蘆葦等），形成一個獨特的動植物生態環境，對污染水進行處理！
人工濕地的顯著特點之一是其對有機污染物有較強的降解能力。廢水中的不溶性有機物通過濕地的沉淀、過濾作用，可以很快地被截留進而被微生物利用；廢水中可溶性有機物則可通過植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程而被分解去除。
由于這種處理系統的出水質量好，經濟而美觀。英、美、日、韓等國都已建成一批規模不等的人工濕地。
4 總結
目前國內外有很多水體修復的成功工程。例如日本渡良瀨蓄水池的人工濕地，運用生物技術達到對水體進行自然凈化的目的，是世界最大人工濕地。再如李正魁研究了固定化氮循環細菌技術（INCB）在貴陽紅楓湖物理生態工程（PEEN）實驗區的除氮、抑菌效果，結果表明，應用PEEN—INCB技術應用于紅楓湖試驗區總紅楓湖的非離子氨均
參考文獻
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濕地生態修復方法范文2
[關鍵字]：GIS空間分析；生態修復；景觀修復；適宜性評價
中圖分類號：TD88 文獻標識碼： A
1.引言
1.1礦區生態修復的問題
煤炭作為我國的主要能源，約占一次能源構成的74%，但長期以來“高投入，高產出”的粗放型經濟發展模式以及煤炭資源“不可再生”的特點，人類在開發利用礦產資源促進自身的生存發展、社會進步與物質繁榮的同時，對礦區及周邊的生態環境的產生了嚴重破壞，如礦區土地采空滲透、土地塌陷空氣污染、生物多樣性喪失、礦區自然景觀被破壞等，并嚴重威脅到人民群眾的身心健康。閉坑礦區的污染源、采礦遺留的地質災害都將繼續對周圍生態環境產生嚴重影響，礦山廢棄地數量眾多，造成土地資源極大的浪費，對資源枯竭礦區的生態環境進行修復和景觀的恢復成為共識。礦山生態恢復實際上是指對礦區植物和土地資源的持續利用和保護，不僅是持續產業發展的重要保證，同時又是區域生態環境保護的重要內容。
礦區生態修復不僅包括生態系統的重建，還包括景觀結構修復、生態過程修復、生態服務功能修復、人文生態修復和生態經濟修復以及社會經濟修復等各個方面，是調節人與自然、環境與經濟發展的共軛生態修復。我國礦山廢棄地生態修復主要集中在工程和生物方法上，并均具備了較為成熟的修復理論體系。但是在礦山生態系統修復評價和景觀結構構建上還存在系統性不足，缺乏直觀性和連續性等問題。
1.2 GIS在生態領域的應用
墨爾本大學的Turk A指出生態環境修復保護是一項需要一系列規范來約束的科學性和程序性的復雜任務，而GIS 技術為這個復雜的多學科交叉領域的研究和發展帶來了新的契機和巨大益處。相對于傳統的純數值評價方法，基于GIS的土地適宜性評價方法在數據收集、管理和分析方面具有十分強大的功能，GIS與模型軟件有效結合時，就能得到一個有效的空間決策支持系統，進而真正實現該生態系統的整體穩定性，而且這個系統的成果能以可視化的方式表現出來，極大地提高了評價效率。本文將利用GIS技術進行生態敏感性分析和景觀安全格局分析，從保護城市生態多樣性的角度為礦區生態修復和景觀安全格局的構建提供技術支撐。
2. 評價原則與體系
評價過程中指標的選取和標準化、權重的確定以及如何將GIS和決策過程結合是研究的重點。具體原則包括：生態優先、綜合性及因地制宜等。本文以長治陶清河風景區總體規劃為研究對象，探究GIS技術在礦區生態修復和景觀格局分析及恢復中的應用，研究其在礦區環境因子的提取分析和生態治理規劃輔助決策中的具體應用方式，并制定研究區生態修復方案和景觀安全格局構建。GIS將使得礦區生態環境現狀因子的獲取和分析更為快速準確，通過對礦區三維景觀模型治理模擬規劃，可以為礦區生態修復和景觀安全格局決策工作提供科學手段和依據。其技術流程如下（圖1）。
圖1 礦區生態修復和景觀安全格局決策工作技術路線
3．生態修復和景觀安全格局分析實例
3.1 生態及景觀現狀分析
研究區域位于山西省長治縣，太行山脈中段西麓，居上黨盆地腹地，長治縣溫帶大陸性季風氣候，縣境內地表水年徑流量8693萬立方米，河流由東南向西北注入濁漳河，屬海河流域。地下水資源較為豐富，儲采量5950萬立方米。該縣礦物資源充足，區域內地面有采空塌陷，范圍較大。該段河道水體較充足，沿線濕地景觀較好該段開挖水塘較多，濕地植被以蘆葦為主，距村莊較近，濕地易受人為干擾，河道周邊人工痕跡較重，部分生態環境受人為影響較嚴重，耕地侵占河道，煤礦向河道內排污，河道受礦區和生活區污染嚴重。
3.2 生態敏感性分析
本研究進行的城市生態環境敏感性分析以GIS為空間數據和屬性數據的管理工具并將其應用于小尺度的生態敏感區劃，分析了敏感區域的空間分布規律，使生態敏感性因子空間疊加分析變得高效準確。
綜合考慮規劃區存在著生態結構壓力過大、環境污染嚴重和地質條件特殊等生態環境問題，選取對規劃區建設影響的關鍵因素作為因子，總共包括地質、生境質量、地表水、高程、道路（圖2) 。
圖2單因子分析圖
按照各評價因子對區域生態環境的影響, 將其分為多個生態適宜性等級，并通過層次分析法確定權重，權衡比較不同評價因子間重要性程度差異的作用。本研究中不同的評價指標在礦區不同的部位所造成的影響程度是有差異的。因而根據各指標權重在不同的區域所處的不同評價標準，將敏感性分為3級，即高度敏感、中度敏感、低敏感，由此得出生態敏感性分析圖。
生態環境敏感性的分析對于規劃區建設進行指導和建議，由以生態環境指標為主的單一層次、單一要素評價向多層次、綜合性評價發展。如圖所示（圖3），規劃區沿陶清河基本為生態敏感區，低敏感區面積較大，分布在規劃區大部分區域，生態破壞嚴重，為生態修復重點區域，生態高敏感區域和生態中敏感區域為生態保護利用重點區域。
圖 3 生態敏感性分析圖
3.3景觀安全格局分析
現在的景觀規劃不再單純以追求視覺效果為目標，而是需要構建兼有生態保護的意義的景觀安全格局，本研究運用 GIS技術，增加新的景觀要素到一些具有很好的生態、觀賞價值的景觀中，設立生態廊道的目的不僅僅是為了起到美化環境的作用，更重要的是以此恢復因交通設施建設造成的兩個或多個破碎生態系統之間的生態鏈接，進而恢復破碎生態系統之間的物質、能量和信息交換，提高生態系統群落演替速度，防止生態功能退化，最終增強城市生態系統的整體穩定性。在工程建設中，使得原本是一個整體的生態系統被切割成零散的小塊，破壞了原有的整體性，造成生態系統穩定性的降低。因此，規劃區需要設立生態廊道以使得規劃區生態系統重新成為一個有機聯系的整體。
本次規劃區景觀基質為旱地（農田為主），景觀斑塊主要包括水塘、濕地（蘆葦地）、菜地、果園。通過防洪分析、采礦塌陷區、河流廊道、生境質量等單因子景觀安全格局分析，構建廣域景觀格局，并考慮特殊地段景觀要求，構建綜合景觀安全格局（圖4）。
圖4景觀安全分析技術路線圖
圖 5 景觀安全格局圖
從現狀景觀類型的斑塊個數來看，水塘的斑塊個數最多，從面積角度看，斑塊總面積最大的，景觀類型是蘆葦，但是，破碎化程度較高，受人工痕跡干擾明顯，生態作用明顯降低。依據景觀大斑塊打造生態核心源。在源周圍建立緩沖區，減少人的干擾，并建立景觀廊道增強生態連通性，在廊道交匯處和較為脆弱的區域建立斑塊戰略點，構建完整的景觀安全格局。
4．生態修復與景觀格局恢復策略
4.1生態修復策略
根據GIS的分析結果得出，陶清河規劃區存在著生態結構壓力過大、環境污染嚴重和地質條件特殊等生態環境問題。在遵循自然規律和防洪要求的的前提下，采用工程和生物手段，重建受損退化的河流生態系統，恢復河流泄洪、排沙等重要自然功能，維持河流資源的可再生循環能力，促進河流兩岸生態系統的穩定和良性循環。采用“多自然型河流治理法”。并在河道整治中采用“近自然施工法”。多自然型河道治理方法是以保護、創造生物良好的生存環境與自然景觀為建設前提，不是單純的環境生態保護 ,而是在再生生物群落的同時，建設具有設定抗洪強度的景觀河流。并經行以下生態修復工程：河床斷面修復道形態修復、重建生態型護岸、再造喪失的河岸植被和濕地群落、保障水質的人工濕地構建、濕地保護與生物棲息地的營建等。
4.2景觀安全格局恢復策略
由GIS分析得知，本次規劃區景觀基質為旱地（農田為主），景觀斑塊主要包括水塘、濕地（蘆葦地）、菜地、果園。通過對規劃區河沿岸植被帶、道路沿線植被帶將風景區內綠地野生植物斑塊與周邊綠化區域相連。將野生植物廊道與水庫—河流—濕地—綠地的多層次的生態網絡相連。
消除人為干擾，使區域內個景觀斑塊聯系起來，使物質和能量交流聯通起來。大型斑塊可以有效維持和保護物種的多樣性，可以成為大型動物的生存場所；小型斑塊可以作為小型物種的避難場所，其占地小，靈活，可以出現在建成區的景觀中，具有跳板的作用，皆需采取保護措施。
河廊道作為規劃區內最重要的一條生態動植物廊道，在保護區內濕地生境連續性，維持環境功能完整性上起著不可替代的作用，因此更要重點保護。
5．結論與展望
GIS在生態修復及景觀格局中的應用在以下幾個方面發揮優勢：第一，利用已有的模型，在GIS幫助下，將會使得計算更方便和快捷。第二，利用GIS提供了傳統的環境評價方法無法實現的功能。第三，利用GIS建立礦區生態環境評價新模型,及對原有的傳統模型進行改進。本研究在生態調查的基礎上，綜合考慮到礦區用地的自然、社會、生態等因素，遵循“生態優先”的原則選取評價指標。采用了層次分析法確定各評價指標的權重，減少了權重評價的主觀性。運用多因素綜合評價模型對城市礦區建設用地生態適宜性進行評價，在此基礎上結合實際情況劃分基本生態控制區域和建設控制區域，從保護城市生態安全的角度提出城市土地利用建議，對城市建設用地的科學評價以及今后城市發展具有重要意義。
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濕地生態修復方法范文3
2013年4月19日，第八屆中華慈善獎頒獎儀式在北京舉行，老?；饡摹皟让晒攀穱H生態示范區”項目從275個優秀公益項目中脫穎而出，榮獲“最具影響力慈善項目”獎項。
地處北部邊疆的內蒙古，是保障我國生態安全的一道重要屏障。然而，在過去的數十年中，由于氣候變化和人為干擾的雙重影響，植被退化嚴重，生態系統愈加脆弱，屏障功能日漸削弱，已嚴重威脅到了我國的生態安全和可持續發展。
內蒙古呼和浩特市和林格爾縣的盛樂鎮及周邊地區，是土默川平原向黃土高原的過渡地帶。在很早以前，這里曾經是一片水土豐饒的樂土，被鮮卑人確立為“北都”，當時建都時的人口達到二十幾萬人。在保持游牧經濟的同時，鮮卑王朝在盛樂地區，采取“息眾保農”、“計口授田”等措施，鼓勵發展農業生產，使盛樂地區經濟繁榮，創造出令人稱羨的燦爛文明。隨著氣候變化的影響和人類掠奪式的開發，這里的環境越來越不適合人類的生存和發展，從拓跋鮮卑時代的王都衰退到清代僅剩二十戶人家。土地荒漠化、水資源短缺、生物多樣性喪失等環境問題亟待解決。
為了修復中國土地退化最為嚴重的區域之一，老?；饡摵现袊G色碳匯基金會、大自然保護協會（TNC）、內蒙古林業廳發起了“內蒙古盛樂國際生態示范區”項目；從2010年8月項目啟動至今，老牛基金會已為此捐資達2.62億元，僅僅在2014年，老?；饡途栀Y8547萬元。
老?；饡Ｍㄟ^這一項目，開展包括適應氣候變化的生態修復方案探索、植被恢復示范、綠色產業發展示范和可持續的水資源管理示范四個方面的實踐，致力于探索出適應氣候變化的內蒙古干旱及半干旱地區關鍵生態系統的綜合生態修復方案，打造一套“生態修復與經濟發展相平衡”的可持續生態修復模式。
“內蒙古盛樂國際生態示范區”項目占地面積近4萬畝，將投入數億元人民幣，歷時數十年，在退化的土地上重建自然而穩定的生態系統，為社會發展提供不可估量的生態效益；截至2014年底，項目在生態修復方面已經完成超過2000公頃的造林項目，并成功將其打造成內蒙古第一個在聯合國氣候變化框架公約下注冊的林業碳匯項目，開了內蒙古碳匯項目的先河。下一步，項目將通過開展溝壑治理及引入動物干擾進行草地修復等方式，不斷嘗試和突破生態修復的新方法。
在社區發展方面，通過加強與社區的緊密合作，在讓當地百姓體會修復帶來的生態利益同時，享受環境改善所帶來的經濟利益。預計，項目將直接為當地帶來近3億元的經濟收益；并為當地解決近114萬個工作日的臨時就業機會及18個長期工作崗位；截至目前，該項目已使4個鄉鎮13個行政村的2690個農戶萬余人受益。此外，項目地正深入開展生態旱作農業的示范及推廣工作，為社區發展提供新思路。
從2010年開始，經過4年的生態修復，環境的變化逐漸顯現，在不斷增長的蔥綠中，野兔、赤狐、斑翅山鶉、石雞環頸雉等多種動物出現越來越頻繁，冬季揚起的風沙和夏季沖出的洪水都減弱了，指示出一個健康的生態系統正在逐漸建立中。
濕地生態修復方法范文4
關鍵詞：皎口水庫；水體富營養化；防治實踐
Abstract: the eutrophication is China water environment faces one of the main problems, have been threatening to urban residents drinking water safety and sustainable social and economic development. Through the mouth reservoir in ningbo Jiao pollution wource was investigated, and briefly analyzed the Jiao mouth reservoir in the eutrophication control work on the project and the results. Similar to the water source for reservoir eutrophication and providing the scientific reference.
Key words: Jiao mouth reservoir; Eutrophication; Control practice
中圖分類號：TV62文獻標識碼：A 文章編號：
引言
寧波城區供水的92%來自于水庫，水庫水源地已成為寧波社會穩定和經濟發展的重要保障。皎口水庫是寧波市城區供水的重要水源地之一，承擔著大約30-35%的寧波城區供水任務。水庫始建于上世紀70年代，當時定位于防洪、灌溉、發電及漁業養殖發展等，由于水庫功能轉型，水庫上游遺留著諸多與水資源保護不相和諧的問題，特別是上游村鎮發展與水質保護的矛盾，給水庫水源地的水質保護帶來巨大壓力。其中水源地水體富營養化問題是近年來表現最為突出的問題，對水源地水質影響最大。連續多年的監測數據顯示，水庫水體的總氮年平均含量在2.5mg/L左右，總磷年平均含量在0.03mg/L左右，且有繼續上升的趨勢，這樣的總氮總磷含量比國際公認的湖庫貧營養化標準（總氮0.5mg/L、總磷0.025mg/L）高出5-6倍。2010年9月份，水庫首次發生輕微的藍綠藻現象。氮和磷是導致水體富營養化的關鍵因素[1 ]，因此，保護皎口水庫水質的工作應該主要集中在控制水庫總氮及總磷含量，從而防止水體富營養化進一步的加劇。
[]1皎口水庫流域概況及污染源調查分析
1.1皎口水庫流域概況
皎口水庫的總庫容為1.198億立方米，年入庫水量2.98億立方米，年平均徑流系數約為0.44，流域集雨區內人口密度平均為80人/平方公里。大皎溪和小皎溪是皎口水庫的主要入庫溪流，其中大皎溪與上游的周公宅水庫相連，形成周皎水庫流域，水庫集雨面積259平方公里，流域內的植被以森林和農業經濟作物為主，農業作物主要是貝母、果蔬及竹筍經濟林種植等。在大皎溪流域內沒有工業存在，而在小皎溪流域上游存在家庭作坊式的食品加工業。水庫氮磷污染物主要來自農業生產與農村生活及食品加工作坊產生的氮磷排放，水庫水體總氮常年維持在 1.81～2.68mg/L之間，多數月份甚至在2.3mg/L以上，總磷在0.03mg/L左右，水庫處于中營養到輕度富營養的狀態。
1.2小皎溪流域主要污染源分析
小皎溪上游流域內存在高度集約化的種植業及部分食品加工業，導致肥料增勢和污染排放加大，結果是氮磷營養鹽和農業環境激素隨溪流輸入水庫，加劇了飲用水源水質的惡化。根據 2009年的監測數據顯示，小皎溪入庫水質的CODcr為 18.70mg/L，總氮為 5.42mg/L，氨氮 1.29mg/L，亞硝態氮 0.38mg/L，總磷 0.214mg/L。這些水質指標來均反映了皎口水庫的入庫水質處于中度到重度富營養化水平，從防治皎口水庫水體富營養化和保障寧波市居民供水安全考慮，對皎口水庫進行水體富營養化防治十分必要。
1.2.1食品加工業和農村生活污水
皎口水庫上游分布有多家竹筍加工企業，17個自然村，18664多人口，175480多只家禽。其大部分污水未經處理直接排放，最終進入皎口水庫，成為皎口水庫污染的重要來源之一。據皎口水庫流域 2008年環境容量分析報告顯示（見表1），小皎流域入庫的總氮每年為 497.98噸，總磷為 16.19噸。
表1小皎灘地入庫區間流域污染物入庫量匯總表（噸/年）
類別 工業 生活 畜禽養殖 農田 合計
CODCr 1.42 204.37 161.56 214.12 581.46
氨氮 0.34 24.22 17.19 39.17 80.93
TP 0.274 2.04 7.74 6.13 16.19
TN 0.68 34.06 97.38 365.85 497.98
1.2.2農業面源污染
小皎溪流域共有農業生產總面積為 18722畝。其中有 3412畝為菜地，復種指數高，化肥農藥使用量較大。在雨季，土壤侵蝕和水土流失加大，將大部分的氮、磷、泥沙、農藥和少量有機污染物等污染物沖刷進入水庫。據有關資料顯示坡度＞15°以上坡地，發達國家的肥料利用率為 50%左右，發展中國家一般為 30%，如果以此比例推算，每畝每年使用化肥 15公斤，那么 18722畝一年向環境丟失化肥 140-200噸。顯然，農田徑流是水庫營養鹽和環境激素的主要貢獻者。
1.2.3內源污染及降塵、降雨污染
水庫已經經過了多年的運行，多年的水產養殖與流域污染的輸入積累，使底泥含有過量的污染負荷，特別是磷的內源積累對富營養化的發生起到了關鍵作用。此外，在現代工業發展和城市化進程中，大氣的粉塵、煙氣、顆粒物、脫氨的氨氣、閃電合成氮化物等，隨著大氣遷移，特別是在多山地區形成空氣冷熱交換，形成峰面雨，常常在多山地區沉降，如天目山常下酸雨等。據研究表明在美國部分地區雨水中氮素年均濃度在0.28-2.8mg/L之間[2-6]，北京地區20世紀90年代末以來年均雨水帶入的氮素量已達30kg/hm-2[7]，范志良等[8]的研究表明，氮沉降的輸入是長江流域氮輸入的主要來源之一，1998年長江流域通過降水輸入的總氮為160.2萬噸。因此，降塵、降雨污染也是我們不可忽視的污染源之一。
2國內外水體富營養化控制技術現狀
控制水體富營養化首先應該從預防做起，控制外源營養物的輸入是關鍵[9]，穩定內源污染是基礎。一旦水體發生富營養化，目前的修復技術主要分為物理法、化學法和生態法三類。物理法主要是底泥疏浚，引清沖污，機械除藻等，其中引水沖淤僅適于用小范圍的景觀水體富營養化修復?；瘜W法有化學除藻，絮凝沉淀，重金屬固定等，化學方法主要是采用化學物質對富營養物質進行去除但是并沒有徹底根除，在合適的條件下營養元素在微生物或者其他生物的作用下可能重新被釋放到水體中，從而存在一定的風險。此外，考慮到化學物質的使用，化學方法很少被應用到飲用水源保護上。生態法主要有以微生物為主導的氮磷污染物去除法和以植被為主導的植物修復方法及生物操縱控制水體富營養化的方法。特別是以植被為主導的植物修復方法，由于是利用氮磷污染物的營養資源屬性，通過構建較為穩定的植物生態系統，一方面利用系統對水體中的氮磷污染物進行高效吸收轉化并從水體中脫除，降低水體中的總氮總磷含量，抑制藻類生長；另一方面利用新構建的生態系統有助于恢復水體的自凈能力，是水體富營養化標本兼治的最佳途徑，也是應用前景最好的方法。在飲用水源地水體富營養化防控上，比較成熟的植物生態系統工程主要有生物截除工程、生態浮島工程及人工濕地工程。
2.1 庫岸物理生物截污工程
沿庫岸因地制宜建設環庫生物截污工程，種植多年生適合本地生長草本植物和樹木，吸收水土和雨水沖刷造成肥料流失，減緩山區直接入庫的地表徑流，形成截污的緩沖帶和生物屏障[10]。
2.2生態浮島工程
人工生物浮床技術是按照自然界自身規律，人工把高等水生植物或改良的陸生植物，以浮床作為載體，種植到富營養化水體的水面，通過植物根部的吸收、吸附作用和物種競爭相克機理，削減富營養化水體中的氮、磷及有機物質，從而達到凈化水質的效果，同時又可營造水上景觀[11]。人工浮島具有可移動式運行，無動力，無維護，使用壽命長等特點正日益收到普遍關注。到目前為止發現可以用于水體富營養化的植物有近百種，有些植物是不能夠直接漂浮于水面或者是植根于底泥中，利用人工浮床就可以很好的解決這一難題。利用人工浮床可以將許多的陸生經濟植物和糧食作物在水面種植，這樣既可以起到對富營養化水體的修復作用，又有經濟效益，是當今治理富營養化水體的一種比較好的方法。但生態浮島技術目前在相對干擾較小的河道湖泊應用較多，而且技術比較成熟，對于深水域、干擾較大的湖庫上的使用尚處于探索階段。
2.3人工濕地工程
人工濕地系統充分利用植物-土壤復合系統的綜合凈化功能，對水體中氮磷等營養鹽進行高效脫除。人工生態濕地技術是土地處理技術與植物系統相結合的一種復合系統，國內外研究最多，技術應用最為成熟。人工濕地技術充分利用太陽能，設計水勢動力梯度，無需外加動力使水流沿著水勢梯度進行，在流進的過程中充分與基質、植物、土壤接觸，使水體中氮磷營養鹽及有毒物質被吸收利用或吸附分解、沉淀，通過凈化水質達到水體富營養化防治目的。其優點是投資少，運行管理方便，操作簡便，系統所須儀器、設備簡單，系統本身無需額外動力，不存在二次污染問題，而且兼顧景觀效益。缺點是土地限制其處理水量，需要引水工程等配套設施。此外，處理效果受多種因素影響，需要在設計人工復合濕地中合理選擇受限條件并加以改造，使處理量和效果同時放大。另外，對于水庫型飲用水源地水體富營養化防治，充分利用水庫淹沒區（不占用耕地）的廢棄地進行人工復合生態濕地工程建設，對于保護飲用水源地水質，防治水體富營養化具有重要意義。
3皎口水庫水體富營養化控制實踐
3.1水源地源頭污染控制工程
寧波市利用世界銀行貸款和財政支持，著力處理水源地生活污水和垃圾污染問題，建設了農村污水收集和處理系統及垃圾收集清運處理系統，全面收集處理水源地生活污水和垃圾。生活污水經過處理達標排放，垃圾處理已形成“村保潔、鄉集運、縣處理”的三級清運處理網絡，嚴格控制水源地上游污染排放[12]。
3.2水源涵養林生物截除工程
在皎口水庫庫岸地帶種植水杉，形成水源涵養林生物截除帶。水源涵養林生物截除帶強化水庫庫岸土壤的固持，并對入庫水源起到污染物吸收吸附等截除效果，同時又有水源涵養的功能。
3.3高效復合生態濕地工程
皎口水庫在小皎溪流域，利用水庫淹沒區的魚塘，建設入庫口復合生態濕地65畝，日處理水量6萬噸。濕地以陸生、水生、濕生等三個大類20余種高等植物為主，綜合運用了附著生長接觸氧化穩定塘工藝、潛流濕地工藝、吸附性基質濾除工藝、浮床大型陸生、濕生植物高效脫氮除磷工藝、生態溝深度凈化工藝、植物濾床工藝等多項工藝，構建植物生態濕地系統。通過植物及其對環境微生物的激發對來水中氮磷等污染物進行吸收及轉化脫除，而且系統異植物分泌的化感物質對水體中浮游植物起到抑制作用，從而達到水源地水體富營養化的防治功效。濕地建成運行以來， 據2011年7-10月的檢測數據顯示，對來水中的總氮、總磷、銨態氮、硝態氮及CODMn的平均去除率分別達70%、36%、36%、71%和21%[13]。
4結語
皎口水庫水體富營養化的防治實踐是堅持“源頭控制與末端治理”相結合原則的具體體現。其防治實踐不僅對寧波市居民的飲水健康和經濟的持續發展提供保障，而且為類似水庫水源地水體富營養化提供了直接的借鑒作用。當然，控制水源地水體富營養化是一個系統的工程，既需要全面源頭污染物輸入的控制措施，也需要局部的重點治理以控制污染物的大量輸入。只有集全社會的共同努力，才有望控制住飲用水源地水體的富營養化趨勢，真正實現供水和飲水安全。
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濕地生態修復方法范文5
關鍵詞: 生態智慧；生態城市；意義
Abstract: the construction of ecological city has become a consensus on the development of cities in China. Although the "ecological city" concept of less than 30 years, but today many of the familiar ecological ethics idea in China's ancient ecological philosophy can be found in the shadow. Ancient Chinese ecological philosophy of "unity between heaven and man", "take account of chi, with ideas, not only for current ecological city construction in China provide footnotes, also give its enlightenment.
Keywords: ecological wisdom; Ecological city; significance
中圖分類號：TU984.11+1 文獻標識碼：A 文章編號：
生態城市是社會和諧、經濟高效、生態良性循環的人類聚居地，是自然、城市與人有機融合的互惠共生結構。筆者認為，在建設生態城市已成為城市發展共同追求的背景下，我們可以從中國古代生態哲學思想中汲取智慧，不斷增強生態意識，推進生態文明建設，促進城市科學發展，實現社會和諧。
一、敬畏自然，實現人與自然和諧相處
“天人合一”是中國文化史上長期占主導地位的思想，是中國古代哲學思想和倫理思想的精華之一，也是處理人與自然關系最寶貴、最重要的道德準繩。“天人合一”觀認為自然界具有生命意義，自然界不僅是人類生命和一切生命之源，而且是人類價值之源，具有自身的內在價值；肯定自然界和人的統一，強調人類行為與自然界的協調；主張人類應采取措施, 善待自然, 愛護自然，與自然共生共存、和諧相處。
“天人合一”思想內容十分復雜，的確有神秘主義和宗教迷信的成分存在，但我們不能據此完全否認這一思想的現代價值。在經濟發展過程中，我們應始終堅持確立人與自然平等的環境道德觀，賦予自然應有的道德地位，愛護、尊重生態自然環境，建立和諧的自然生態環境倫理關系，摒棄傲慢態度，給予自然萬物道德關懷。
以太湖為例，長期以來我們對太湖缺乏應有的敬畏之心，殺雞取卵似地過度開發利用，一味強調“靠水吃水”，只講索取，不講反哺，任由工農業和生活污水排向太湖，使得太湖已不能承受污染之重。2007年5月，太湖藍藻突然集中暴發，無錫部分地區自來水發臭無法飲用，嚴重影響到了人們正常的工作和生活秩序，這就是大自然以其特有的方式對人類的貪婪作出的強烈抗議和無情報復。
近年來流行的“讓江河湖泊休養生息”的觀點，充分體現了天人合一、善待自然、敬畏自然的生態理念。讓江河湖泊休養生息，就是要摒棄“先污染后治理”的傳統治污模式，實行嚴格的環境準入制度，確保流域及周邊地區新上項目符合科技含量高、資源消耗低、污染排放少的要求，嚴控有毒有害物質的排放，嚴控污染增量，從而逐步實現水體的自我更新、自我凈化。
二、加強資源節用管理，實現生態資源的可持續利用
中國古代封建統治階級、思想家和廣大人民群眾已經認識到，在開發利用自然資源的生產生活中，唯有遵循愛物惜物、節用有度的原則，才能獲取最大的生產量，滿足人類的長期生存需要，并保持各種生物的種類和數量相對穩定，使生態系統得到最大保護，實現人與生態環境的和諧。我們應汲取中國古代的生態資源節用觀和對可再生資源保持可持續性發展的生態倫理思想，積極主動地對大自然投以倫理關愛，珍惜資源，取之有度，用之有節，利用科技手段，最大限度地提高資源利用率，開發可再生資源和非耗竭型資源，發展環保產業，維系人與自然生態的和諧。
1、節約集約用地，合理開發利用土地
《管子》有“理國之道，地德為首”的命題，即治理國家的法則，是將土地道德居于一切道德之首。土地道德，簡單來說就是保護土地，合理開發利用土地，保證土地的永續利用。從先秦諸子到歷代的農學家，無不強調集約經營、少種多收。這種主張的產生不單純因為人口增加、耕地緊缺和小農經濟力量薄弱，更主要是因為人們在長期生產實踐中認識到，集約經營、少種多收，比之粗放經營、廣種薄收，在對自然資源的利用和人力財力的使用上，都是更為節省的。
無錫土地資源稀缺，僅有耕地200萬畝，按常住人口統計，人均耕地僅0.34畝，且土地資源利用程度低，土地浪費現象較為嚴重。因此，必須繼承和發揚我國古代優良的土地道德傳統，進一步提高對土地資源的戰略認識，積極推進土地利用由外延粗放型向內涵集約型轉變，以科學的方法充分挖掘土地生產潛力，提高土地資源利用效率。堅持布局合理、城鎮集約、用地節約發展的路子，嚴格控制建設用地規模，加快農村“三集中”，推進農業向適度規模經營和現代都市農業規劃區集中，鄉鎮工業向開發園區和工業集中區集中，農民向城鎮和農村新型社區集中。
2、有節制、有計劃地利用生物資源
《論語?述而》里有“子釣而不綱，弋不射宿”的觀點?？鬃又鲝堄弥窀歪烎~而不用漁網捕魚，用帶生絲的箭射鳥卻不射殺巢宿的鳥，這是因為他認識到：用網捕魚固然可以一次性捕捉到更多的魚，然而魚無論大小都會被一網打盡，射殺巢宿的鳥雖然能帶來眼前利益，但同時也犧牲了遠期利益；用漁網捕魚，射殺巢宿的鳥，會破壞生態資源的可持續利用，造成資源枯竭，使靠捕魚狩獵為生的百姓徹底失去生活來源，是一種不仁的行徑。
無錫市水域面積占全市國土總面積的31.4%，無錫擁有太湖水面面積的30%，水產資源較為豐富。但如果不在“節用”上下功夫，不計代價，不問未來，竭澤而漁，水產資源將很快耗盡。令人欣慰的是，“釣而不綱、弋不射宿”，“取之有度、用之有節”，“強本而節用，則天不能貧”的生態道德思想和可持續發展觀點，在今天已受到普遍重視和實踐發展――有關方面規定太湖每年實行為期7個月的春夏季禁捕期，太湖常年禁漁區全年禁止漁業捕撈生產作業，以保護、增殖和科學利用太湖漁業資源，維護水生生物資源的多樣性。
3、加強資源循環，促進廢物利用
在解決藍藻、淤泥的處理難題上，無錫動足了“資源節約、廢物利用”的腦筋：在沿湖地區規劃建設藻水分離站，采用藻水高效快速分離和藻漿脫水核心技術，對打撈上來的藍藻進行高效規?；幚?，既減少堆場壓力，還可變廢為寶，制成優質有機肥和發電原料；通過運用粉煤灰、廢石膏等工業廢料為主組成的固化材料，對淤泥進行固化，使固化的淤泥滿足工程填土、公路路基、堤岸護坡、營養栽培土、農業用土等需要，不僅能避免河道湖泊清淤產生的淤泥再次造成環境污染，還能解決建設需要的大量土方。
城市垃圾被譽為“城市礦藏”，是唯一在增長的資源。關于垃圾處理，通常的辦法是填埋和焚燒，而填埋處理存在二次污染的危險，并受填埋場地限制。目前無錫已確立了生活垃圾以焚燒為主、填埋為輔的處理原則。但焚燒處理對垃圾低位熱值有一定要求，不是任何垃圾都可以焚燒。垃圾中可利用資源被銷毀，是一種浪費資源的處理方法，即使回收熱能也只能做到廢物一次性再生的目的，無法實現資源的多次循環利用。焚燒產生的大量煙氣，帶走的熱能又是一種很大的損失。產生的煙氣必須凈化，凈化技術難度大、運行成本高。焚燒產生的殘渣還必須消化。對此，可借鑒工業發達國家的經驗，建立垃圾處理工廠，對垃圾進行回收再生等綜合利用，從消極地局限地銷毀垃圾階段，走向積極、合理地利用垃圾的新階段。
三、尊重和運用生物鏈，重建生態平衡
我國古代很早就知道在生產生活中運用生物鏈知識，如在池塘邊種桑樹，用桑葉養蠶，蠶的糞便倒入池塘養魚，魚的糞便就肥了塘泥，塘泥又挖出來養桑樹……各種生物在長期進化的過程中已經形成一種互相依賴、缺一不可的關系，這是不以人的意志為轉移的。如果沒有人類的無知干預和以自我為中心的改造自然，大自然會按照自己的內在規律，發揮生物鏈的作用，維系生態平衡。
水積則魚聚，木茂則鳥集。在極度重視經濟建設的今天，《淮南子》里的這句話，常常被我們用來強調“營造良好的投資環境對于招商引資的重要性”。而我們卻一度忽視了“水積魚聚，木茂鳥集”的本來含義――要想得到魚，首先得治理好水域，要想引來鳥兒棲息，必須得先種樹吸引它，反過來，魚翔鳥棲，又會促進水清木華，由此實現生態良性循環。“水積魚聚，木茂鳥集”，可以看作是一種運用生物鏈進行生態修復的思想，對于我們重塑良好的生態環境具有指導意義。
濕地生態修復方法范文6
關鍵詞：富營養化；生物修復；生態浮床；微生物強化技術
中圖分類號：X52；X172文獻標識碼：A文章編號：0439－8114（2012）04－0660-04
近年來，我國農業、工業和城鎮化建設加快，大量含有氮、磷元素營養物質的工業、生活和農業廢水以點源和面源形式不斷排入河流、湖泊中，使水體中藻類大量繁殖，形成惡性循環，加劇了水質下降及富營養化進程，水體中化學耗氧量（CODcr）、總氮、總磷、氨氮等主要富營養化污染指標普遍劣于相應標準1～2類［1，2］。
水體富營養化后，首先危害水產養殖業，水體透明度降低，藻類大量繁殖，水中溶解氧降低，導致魚、蝦、貝類大量死亡；再者，水體生態系統嚴重退化產生的過量亞硝酸鹽和硝酸鹽、藻類致病毒素對人體健康產生很大的威脅，水體散發的腥臭味更影響到周邊水環境和人文景觀［3，4］。所以解決城市水體富營養化現象，恢復河流湖泊的生態和社會功能問題，日益成為城市可持續發展的關鍵乃至限制性因素。
1水體富營養化控制的方法
消除富營養化的關鍵在于削減水體中氮、磷的負荷，從而消除水體藻類瘋長的基礎，達到降低水體中藻類生物量、提高水體透明度的目的，實踐中采用多種方法進行綜合防治。
1．1外源性營養物質控制
通過減少或者截斷外部輸入的營養物質，使水體失去營養物質富集的可能性。實踐證明，對工業廢水、農業生產及生活污水的有效控制是控制水體富營養化的關鍵措施之一［4］。
1．2內源性營養物質控制
外源性營養物質減少后，對內源性營養物質的控制是消除富營養化、恢復生態系統的關鍵［5，6］。目前常用的方法有工程性措施、物理化學措施、生物措施等。
工程性措施如底泥疏浚、引水置換和底泥覆蓋等，存在的主要問題是工程量巨大，成本高，因此一般僅適用于小型水體［7］。
物理化學措施如利用湖底深層曝氣、絮凝沉淀、化學藥劑殺藻等達到減氮除磷殺藻的目的，主要的問題是短期內使用易造成二次污染，生態系統不能有效恢復。
相對于傳統的工程、物理化學處理方法，生物措施則成本低廉、綜合效益高、不易造成二次污染，在消除富營養化及生態修復方面優勢明顯，越來越受到人們的重視，主要是利用水生生物通過代謝活動去除水體營養物質、抑制藻類生長，研究應用集中在水生植物修復技術［8，9］、微生物強化技術［10］等方面。
水生植物修復技術機理是植物和根區微生物共存，產生協同效應，經過植物吸收、微生物轉化、物理吸附和沉降作用，一方面對營養元素的吸收凈化可有效削減營養物質負荷，另一方面對浮游植物產生競爭抑制，同時沉水植物能夠促使懸浮或溶解在湖水中的污染物向底泥轉移，澄清和凈化水質，在生態系統恢復中起到了關鍵作用［11］。其中，人工濕地處理技術和生態浮床技術（也稱人工浮島、生物浮島）在工程實踐中應用廣泛。人工濕地利用基質－微生物－植物這個復合的生態系統，實現對廢水中有害物質的去除［12］，國內學者開展了潛流人工濕地系統凈化，總氮、總磷去除等方面的研究［13，14］。而生態浮床技術利用植物在生長過程中對水體中氮、磷等元素的吸收及植物根系微生物和浮床基質對水體中懸浮物的吸附，富集水體中的有害物質，國內外在浮床植物的篩選、浮床的機理、浮床材料應用等方面開展了大量研究。
微生物強化技術主要利用微生物作為生態系統中的分解者，通過氨化、硝化、反硝化作用將氮轉化成氣體，加快水體中氮的循環；參與有機磷的分解作用，促進水生植物的吸收利用，使磷元素從水體中去除。國內學者在脫氮菌、去磷菌、復合光合細菌、有效微生物群（EM）、溶藻菌以及固定化微生物技術、微生物制劑等的應用上做了許多研究。
2生態浮床研究動態
生態浮床是近年來一種新型的水體生物修復方法之一，特點是不需要搬運或輸送污染水體（包括底泥和岸邊受污染的土壤），直接利用水生植物、微生物對水體中氮、磷元素進行有效吸附、轉化和降解，在受污染區域進行原位處理，最具經濟和技術合理性，所以運用的也最為廣泛。
2．1浮床植物的篩選
目前已用于或可用于人工生態浮床凈化水體的植物主要有：美人蕉、蘆葦、荻、多花黑麥草、稗草、水稻、香根草、牛筋草、香蒲、葛蒲、石菖蒲、水浮蓮、鳳眼蓮、水芹菜、水蕹菜、芝麻花、燈心草等［15－22］。在提高浮床植物應用效果的研究上，郭沛涌等［23，24］對冬春季不同植物蓋度的浮床研究發現，在黑麥草覆蓋率為30％時，系統對NH3－N、TN和TP的去除率都達到最高。周曉紅等［25］通過水培試驗發現，重度刈割有利于黑麥草生物量的累積，且能有效提高系統對TN、TP等的去除能力。
2．2浮床的機理
林東教等［26］研究發現，浮床凈化是一個漂浮植物、微生物、水體及植物根區生理生態特性相互作用的結果；周小平等［27］的研究表明，植物組織累積的N、P量分別占各自系統去除量的40．32％、63．87％，其吸收同化作用是其去除的主要途徑；浮床在一定程度上調控了受污染河道中浮游藻類群落種群結構和生物量，明顯改變不同水層中的細菌和真菌的數量，提高了水體的自凈功能［28，29］。
2．3浮床材料
浮床材料的應用大致經歷了幾個階段的發展：第一階段，是植物水上種植的一種方式，材料以泡沫塑料板、竹排、椰殼、漁用網片、玻璃鋼等為材料，無論材料和水生植物都易造成二次污染；第二階段，重視了成本和材料兩個方面，但在耐腐蝕、牢固性及氧的傳輸功能等方面嚴重不足；現階段，浮床制作大多有氣體交換區，提高了水體的表面復氧作用，通過水生動物、根際微生物等來提高植物的水質凈化能力。
2．4生態浮床應用
國外生態浮床在城市暴雨污水、生活污水、工農業廢水的凈化上都有應用。我國生態浮床方面的研究從20世紀90年代初逐漸增多，在工農業廢水以及河道、湖泊污水治理中都有應用，如應用于北京永定河引渠羅道莊河道、杭州南應加河道、上海華漕楊樹灣河道、無錫五里湖工程、上海七寶寶華小區河道、上海青浦區府前河道、巢湖湖水、合肥環城河水、蘇州重污染河道、太湖五里湖示范區等，均取得了良好效果［30－33］。
3微生物強化修復污染水體研究進展
3．1微生物修復污染水體
微生物作為生態系統中的分解者，對污染物的去除和養分的循環起著不可忽視的作用，已有的研究表明，通過對氮的氨化、硝化、反硝化作用，脫氮菌（主要包括硝化菌和反硝化菌）驅動著水體中氮的生物地球化學循環，其中硝化作用是指氨經過硝化細菌氧化為亞硝酸和硝酸的過程，是脫氮中的關鍵環節，但自然界中的硝化細菌是一類好氧化能自養的細菌，特點是自養、好氧和生長速度慢，在高有機物濃度條件下很難形成優勢菌種，嚴重影響其硝化能力，因此高效異養硝化菌、好氧反硝化菌、高效氨氮降解菌等新型脫氮菌群成為最新研究的熱點［34，35］。
磷元素對水體環境富營養化程度改善和惡化的影響往往比氮元素更大，微生物參與著有機磷的分解作用，可以促進水生植物的吸收利用，已有研究主要通過植物過濾、吸附、共沉和各種絮凝微生物絮凝沉淀作用，去除效率低下，有研究利用反硝化聚磷菌在好氧條件下攝取磷合成聚磷酸鹽而儲存于細胞內來達到除磷目的，解決傳統利用物理絮凝作用去除磷效率低下的問題［36］。
光合細菌、復合光合細菌可去除富營養化水體的有機質和氨氮［37］；有效微生物群（EM）由篩選出的優勢乳酸菌、酵母菌、放線菌及光合細菌等功能性菌株組成，具有廣泛的應用價值，研究表明可顯著抑制“水華”藻類生長，去除水體富營養化［38］，采用溶藻菌控制藍藻［39］。
3．2固定化微生物技術
固定化微生物技術是用化學或物理手段將游離微生物定位于限定的空間區域內，并使其保持活性、反復利用的方法，能夠提高微生物密度、穩定性、耐毒害和抗沖擊能力等，被廣泛應用。
在氮循環菌中，硝化菌為自養細菌，其生長緩慢，易受外界環境影響，對低溫異常敏感，固定化硝化菌能夠提高硝化菌群濃度，增加硝化菌對溫度的抵抗力和有毒物質的耐受性，取得較好的硝化效果［40］。如張爽等［41］采用聚乙烯醇－硼酸包埋法固定經常溫富集培養的含耐冷菌的硝化污泥，處理常溫和低溫生活污水，10 ℃以下氨氮去除率可穩定在80.00％左右。應用固定化氮循環細菌技術（NICB）對富營養化水體原位修復，并在鎮江金山湖進行湖泊水體氮污染凈化實踐，結果表明，總氮和氨氮去除效果明顯［42，43］。常會慶等［44］用伊樂藻和固定化細菌共同作用研究表明，對水體中的幾種形式的氮素都有不同程度的降低作用。蔡昌鳳等［45］在傳統的PVA固定化方法中加入麥秸粉末，混合固定硝化細菌和反硝化細菌，對厭氧酸化后的焦化廢水進行脫氮，經過12 h的曝氣處理后，氨氮濃度去除率高達94．30％，COD去除率為63．15％。
固定化技術除磷研究主要是利用固定化聚磷菌除磷，采用固定化技術，可以提供厭氧和好氧交替的環境，使聚磷菌成為優勢菌群，達到除磷的目的［46］。
3．3微生物制劑修復富營養化
近些年興起的微生物制劑作為以改善環境狀況和強化處理系統穩定、高效為目標，通過菌群構建等科學方法得到的具有特殊功能的生物制品［47］，在水體修復領域已得到廣泛應用。如美國Alken－Murry公司開發的系列微生物制劑Clear－Flo，除了用于修復污染河流外，也用于修復富營養化的湖泊，在國內也有應用［48］。美國生態實驗室研發的液可清是一種由32種專性活菌構成的混合微生物制劑，已獲得美國環保局、衛生部和農業部的認證，在我國云南昆明城市西南部西壩河進行的水體修復中有應用，3周后，修復河段內的BOD5、總氮、總磷和濁度分別有不同程度的下降［49］。
在富營養化水體的生物修復中，以植物－微生物為基礎的原位生物修復體系不但可以降低水體中的營養鹽水平；而且還可同步實現生態系統結構的改善與經濟效益的獲得，被越來越多地應用于實踐中。
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